常见力及力的运算复习.ppt

1、在学过的力中，哪些是按性质分的？ 哪些是按效果分的？ 2、重力就是万有引力？ 重力的大小随地球上不同的位置如何变化？ 重力的方向垂直向下？ 重力的方向垂直于地面？ 重力的方向指向球心？ 什么叫竖直向下？ 重心与哪些因素有关？ 一定在物体上？ 3、弹力的产生条件？ 是谁的形变产生的？ 微小形变的物体产生的弹力如何计算？（绳、线等） 弹簧的弹力如何计算？ 弹力的方向如何确定？（拉力、压力、支持力） 绳、线的弹力和弹簧的弹力有何不同？ 杆的弹力方向一定沿杆的方向吗？ 各种接触面间的弹力方向如何画？ a F 手拉着弹簧使物体加速上升，突 然手停止，物体如何运动？如果 是线呢？ 例、如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹 角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆 对球的作用力F的判断中，正确的是： A小车静止时，F=mgsin,方向沿杆向上。 B小车静止时，F=mgcos,方向垂直杆向上。 C小车向右以加速度a运动时，一定有F=ma/sin. D.小车向左以加速度a运动时， ,方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为 =arctan(a/g). 练习1:画出物体的受力分析图 重心 判断有无弹力的两种方法 1.假设法：去掉支持物后，看物体 的运动状态是否发生变化. 2.由运动状态和牛顿定律判断 K1 K2 A 要使下面的弹 簧承受物体重 力的2/3，A点 要上升的距离 ？ 4、摩擦力 有弹力一定有摩擦力还是有摩擦力一定有弹力？ 静止的物体受到的摩擦力叫静摩擦力？运动的物 体受到的摩擦力叫滑动摩擦力？ 如何理解“趋势”？如何理解“相对”？ 摩擦力一定是阻力吗？ 静摩擦力的大小如何确定？ 滑动摩擦力的大小如何确定？ 静摩擦力的有无及方向判断 产生摩擦力的条件 判断静摩擦力方向的基本方法 根据相对运动趋势方向来判断静摩擦力方向-关键。 用牛顿第二定律判断静摩擦力方向 静摩擦力可以是阻力，也可以是动力，还可以是回复力和向心 力，我们可以根据牛顿第二定律判断静摩擦力方向。 用平衡条件判断静摩擦力方向 对于某些处于平衡状态的系统，用平衡条件判断静摩擦力的方 向是很方便的。 用牛顿第三定律判断静摩擦力的方向 物体与物体间的静摩擦力是相互作用的，必然满足牛顿第三定 律。所以在分析物体间的静摩擦力时，借助牛顿第三定律，往 往能起到化难为易的效果。 如图所示，物体A重40N，物体B重 20N，A与B、B与地面间的动摩擦因 数均为04。 试求： (1)B物体受的摩擦力的大小和方向 (2)A物体所受的地面摩擦力的大小和 方向 B A 静止 一起匀速运动 一起加速运动 AB间的摩擦力 AA 初速为零 与皮带速度相等 O1O2 P Q 皮带上P、Q两点受到的摩擦力方向 物体的平衡知识要点 ： 1.物体的平衡状态： 静止 匀速直线运动 2.平衡条件：F合=0 3.平衡条件的推论： 物体只受两个力时; 物体受三个力时; 物体受n个力时. 1.矢量三角形 变动中的三力平衡问题。一般是其 中一个力大小和方向确定；另一个 力的方向确定，大小可变；第三个 力大小和方向均变化。要依据所给 条件，确定后两力的变化规律。 （1）物体在三个非平行力作用下而平 衡，则这三个力必定是共点力（这就是 三力汇交原理）、且三个力必在同一平 面内。 (2)三个共点力作用于物体而平衡，则这 三个力的图示必构成一个首尾相接的封 闭三角形。 F1 F2 F3 矢量三角形方法讨论变化的问题 F1 F2 F3 3、用矢量三角形方法讨论变化的问题 1.对物体进行受力分析 2.将三个力依次首尾相连, 组成一个 封闭的三角形 先画大小方向都不变的 再画方向不变的 最后画方向变化的 3.观察两个边长短的变化 例2：半圆形支架BAD。 两细绳OA和OB 结于O, 下悬重为G的物体，使 OA绳固定不动。将OB 绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至 竖直的位置C的过程中，（如图所示） 分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变 化？ 分析与解答： 以节点O为研究对象，受 三个力的作用：G、FA、 FB的作用，三个力构成 一个封闭三角形。G的大 小和方向都不变，FA的 方向不变，大小可以改 变。当改变FB的方向时 ，可以看出：FA逐渐减 小，FB先减小，后增大 。 G FB FA FB1 FB2 一重量为G的物体用三 根轻绳悬挂着.a绳竖直， b绳水平，c绳与水平方向 成600 角，三绳在O点打 结.现保持O点的位置不变 ，适当改变b绳的长度， 使其顺时针（虚线所示） 转至竖直位置.在这一过 程中： （1）b绳的拉力大小怎样 变化？ (2) C绳的拉力大小怎样 变化？ 例2:如图所示,一个 重为G的小球,夹在斜面与 竖直挡板之间保持静止, 斜面倾角为30o,不计一切 摩擦,小球对斜面与竖直 挡板的压力各是多少?现 使挡板从图示竖直位置缓 慢的顺时针转为水平, 这 个过程中小球对斜面与竖 直挡板的压力大小是怎么 变化的. N2 练习2: 在力的合成实验中,用两弹簧拉 伸橡皮条到O点,如图所示.现使弹簧秤B从 图示位置缓慢的顺时针转过90o角,只这个 过程中保持O点位置不动,A弹簧的拉伸方 向不变,这个过程中关于两弹簧秤读数变 化的正确情况是 (A) a增大，b减小 (B) a减小，b增大 (C）b先减小后增大 (D) a先增大后减小 2.相似三角形问题的解题 步 骤 1.对物体进行受力分析 2.画出力的三角形与长度三角形 3.由相似三角形对应边成比例关 系求出未知力 例题：1.如图所示，物重50N，轻杆 AB长1.5m.轻杆BC长2.0m，AC间 的距离为1.0m。求AB和BC杆所受 的力分别为多大。 解：（体会利用相似三角 形、封闭三角形法来解题 的方法和技巧） A B C N A B C T F合=mg 解此题可以用力的合成的方 法，如右上图，三角形 CBA与BNF合相似，得 ： 还可以根据封闭三角形的方法，画 出如右下图，同样用相似三角形得 出以上结果。 N mg T N A B C T 练习2: 固定在水平面上的光滑半球,球 心O的正上方固定一小定滑轮,细线一端拴 一小球,另一端绕过定滑轮,今将小球从图 示位置缓慢拉至B点.在小球到达B点的过 程中,小球对半球的压力N及细线的拉力T 的大小变化是 (A) N增大，T增大 (B) N减小，T增大 (C）N不变, T减小 (D) N增大,T减小 例、如图所示竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定 的质点A，Q正上方的P点用丝线悬挂另一质点B ， A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线 与竖直方向成角，由于漏电使A、B两质点的带 电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的 拉力大小: A、保持不变； B、先变大后变小； C、逐渐减小； D、逐渐增大。 A B P Q 图17 3.正交分解法 正交分解问题解题步骤 1.对物体进行受力分析 2.选择并建立坐标系 3.将各力投影到坐标系的X、Y轴上 4.依据两坐标轴上的合力分别为零, 列方程求解 FX=0 FY=0 4.整体隔离法解题的步骤 1.一般是先对物体进行整体受力分析 2.再隔离物体进行受力分析 3.由受力平衡关系求出未知力 例2: A、B、C三物块质量分 别为M1、M2、M3 ，如图所示，绳 子、滑轮的质量之间的摩擦不计 。若B随A一起沿水平桌面匀速运 动，试分析A与B及B与桌面之间 的摩擦力。 分析A与B及 B与桌面之 间的摩擦力 。 1.两物体静止 2.两物体匀速下滑 F 形似而本质不同的问题： 2、杆、绳类弹力的易错问题 例2、如图所示，AO、BO和CO三根绳子 能承受的最大拉力相等，O为结点，OB 与竖直方向夹角为，悬挂物质量为m。 求OA、OB、OC三根绳子拉力的大小 。 A点向上移动少许，重新平衡后， 绳中张力如何变化？ O B A C 例3、如图所示，长为5m的细绳的两端分 别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的 顶端A、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩 ，其下连着一个重为12N的物体，平衡时 ，问： 绳中的张力T为多少? A点向上移动少许，重新平衡后，绳与 水平面夹角，绳中张力如何变化? A B 在例2中，OA、OB、OC分别为三根不同的 绳所以三根绳子的张力是不相同的而，例3 中因为是在绳中挂一个轻质挂钩，所以整个 绳子处处张力相同。不注意到这一本质的区 别而无法正确解答例2、例3。 注意“死节”和“活节”问题。 例3：如图所示，质 量为m的物体用一轻 绳挂在水平轻杆BC 的C端，C点由轻绳 AC系住，已知AC、 BC夹角为，轻绳 AC上的张力大小为 ，轻杆BC上的压力 大小为 . 分析与解答： 由于同一根绳上张 力处处相等，所以 合力为10N. 10N 10N 1200 10N 注意“死杆”和“活杆”问题。 例1：如图所示，质量不计的定滑轮通过轻 绳挂在B点，另一轻绳一端系一重物C， 绕过滑轮后另一端固定在墙上A点。先将 B点或左或右移动一下，若移动过程中 OA段绳子始终水平，且不计一切摩擦， 则悬点B受拉力T的情况应是 A.B左移时，T增大 B.B右移时，T增大 C.无论B左移右移，T变大 D. 无论B左移右移，T不变 B AO C 分析与解答： BD绳的拉力大小等于 AO和CO绳的合力，由 于同一条轻绳上的张力 处处相等，因此，AO和 BO绳的合力总是向斜下 方，与水平成450角，所 以当B点移动时BO绳的 方向不变，力的大小也 不变。 B A O CG G F合 支架类平衡问题 例、如图所示，两轻环E和G分别套在光滑杆 AO和BO上， AO和BO的夹角为，E和G 用 细线连接，用一沿OB方向的恒力F拉环G，当 两环平衡时，细线与AO间的夹角为 。线 的拉力大小为。如果这个力作用在 细线的中间呢？ P Q 例、P、Q为铜环， 他们静止时细线与 AB成的角度为： A、 = B、 /2 C、 D、 /2 临界问题 分析与解答： 解决临界问题，最重要的是 首先要找出在那儿存在临界 现象，要尽快的找出临界现 象，就要用到极限的方法， 把静的问题，让它“动”起来 。 例8、电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但 不能到绳的